Il linguaggio dei metaboliti può essere decodificato con la nuova tecnologia del genoma

Una gamma enorme ed i prodotti industriali sono basati sui metaboliti secondari, i microbi dei composti organici producono per regolamentare interno ed esterno di messaggio medico e agricolo, autodifesa e omeostasi di un organismo. Un gruppo dei microbiologi e dei genomicists piombo dal Dipartimento per l'energia il Joint Genome Institute (JGI) ha inventato uno strumento dell'ingegneria genetica che avanza lo studio di tali composti ed amplia la nostra comprensione di come i microbi si evolvono ed il loro posto nel loro ambiente.

microbiologoSettantaquattro | Shutterstock

CRAGE chiamato (assistenza tecnica del genoma recombinase-assistita telaio-indipendente), la tecnologia potrebbe aiutare i ricercatori ad aggirare un ostacolo comune affrontato quando cerca di studiare i metaboliti secondari. I microbi non fanno i composti secondari del metabolita quando sono studiati negli stati del laboratorio, poichè non presentano i livelli usuali di concorrenza che esortino la produzione dei metaboliti secondari, significanti che gli scienziati non possono studiarli.

Questi metaboliti sono come un linguaggio che i microbi usano per interagire con i loro biome ed una volta isolati, vanno silenziosi.„

autore del Co-cavo e scienziato, JGI, Yasuo Yoshikuni

Ciò è perché i metaboliti secondari, mentre non essenziali per la sopravvivenza di un microbo, possono offrire ad un organismo determinati vantaggi una volta affrontati a concorrenza o a pressione ambientale. La capacità di produrre i metaboliti secondari è passata avanti e indietro fra i microbi con il trasferimento orizzontale del gene, se i microbi strettamente o distante sono collegati. Ciò è permessa perché i metaboliti secondari sono codificati dai gruppi di geni chiamati cluster biosintetici del gene (BGCs).

Ciò significa che i microbi possono adattarsi rapidamente a cambiare le condizioni ambientali perdendo o guadagnando i tratti per assicurare la loro sopravvivenza, avviando le mutazioni nel trattamento through la divisione rapida dei composti secondari del metabolita e creando una punta nella produzione di diversi composti.

Corrente manchiamo della tecnologia per stimolare i microbi nell'attivazione del loro BGCs e nella sintetizzazione del prodotto completo - un trattamento cellulare che comprende molti punti.„

Yasuo Yoshikuni

Ma ora, gli scienziati possono usare CRAGE per trapiantare BCGs da un organismo in una vasta gamma di host di produzione potenziale allo stesso tempo in modo che possano identificare i ceppi microbici capaci della produzione dei composti secondari del metabolita in artificiale, laboratorio condiziona.

Helge preannuncia, dall'università Francoforte di Goethe, tedesco, autore del co-cavo dello studio, ha detto:

“CRAGE quindi permette che noi accediamo molto più prontamente a questi composti di prima. In parecchi casi, già ci ha permesso di produrre per la prima volta e caratterizzare un composto di interesse.„

CRAGE egualmente permetterà ai ricercatori di trasferire i microbi fra le specie differenti, permettendoli di osservare come composti corrente classificati come “lavoro della materia oscura biologica„, definitivo costruendo sulle teorie e sulle previsioni fatte a questo proposito.

Ciò è uno sviluppo del punto di riferimento, perché con CRAGE possiamo esaminare come gli organismi differenti possono esprimere diversamente l'una rete del gene e così quanto le capacità orizzontalmente trasferite possono evolversi.„

David Hoyt, un chimico a EMSL, situato al laboratorio nazionale di nord-ovest pacifico

“Gli strumenti precedenti per fare questo sono molto più limitati,„ Hoyt sono continuato.

Ma, quando il gruppo di ricerca di Yoshikuni stavano provando CRAGE, Hoyt ed i suoi colleghi Kerem Bingol e Nancy Washton potevano aiutare nella caratterizzazione di un insieme come-ancora-sconosciuto dei metaboliti secondari, montrante i vantaggi di CRAGE come strumento della ricerca.

Spiegando il suo uso fuori dello studio del metabolita, il co-primo autore dello studio Jing-KE, un socio scientifico di assistenza tecnica a JGI, ha detto che CRAGE potrebbe essere usato “per costruire i microbi per la produzione delle proteine, di RNAs e di altre molecole con una gamma enorme di applicazioni.„

Finora, il gruppo di ricerca ha trasferito BGCs in 30 sforzi differenti dei batteri, con la credenza che funzionerà in una vasta gamma di altri sforzi anche. Poichè la tecnica di CRAGE dovrà adattarsi per determinate specie di batteri, la ricerca è in corso.

Tuttavia, i gruppi di ricerca che usano JGI (un ufficio della DAINA della funzione dell'utente di scienza) possono usare CRAGE con i programmi pilota.

“Oltre a alcuni molto bene-ha studiato i microbi, i cosiddetti organismi di modello come Escherichia coli, noi non conosce se uno sforzo avrà le abilità state necessarie per eseguire tutte le operazione dell'attivazione di BGC,„ Yoshikuni, che sviluppasse lo strumento recombinante del gene del precursore, la COLLERA, nel 2013 ha detto.

Lui ed i suoi colleghi a JGI stanno usando CRAGE per esplorare i host batterici non convenzionali per bio--fabbricazione, fra molti altri oggetti nella loro propria ricerca.

“Eventualmente con CRAGE, possiamo cominciare spostare quel paradigma,„ Yoshikuni siamo continuato. “Possiamo esaminare le specie più selvagge e trovare i loro beni che sono più adatti a produzione dei prodotti e delle medicine.„

Lois Zoppi

Written by

Lois Zoppi

Lois is a freelance copywriter based in the UK. She graduated from the University of Sussex with a BA in Media Practice, having specialized in screenwriting. She maintains a focus on anxiety disorders and depression and aims to explore other areas of mental health including dissociative disorders such as maladaptive daydreaming.

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